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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR FINDING THE INCLINATION AND CARDINAL POINTS OF A SURFACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/005452
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for finding the inclination and cardinal points of a surface has a foot (1) to be laid upon the surface of which the inclination and cardinal points are to be determined. The device also has a levelling plate (2) pivoted on the foot (1). In order to direct the levelling plate (2) horizontally, it contains a spirit level (8). In addition, there is a compass (7) in the levelling plate (2) from which the cardinal points of the surface on which the device is laid can be read. To determined the inclination, there is an angular scale (10) on a plate (3) pivoted on the foot (1) and acting as a cover, from which the angle between the levelling plate (2) and the foot (1) and hence the angle of inclination of the surface can be read. For transport purposes, the levelling plate (2) can be folded down on the foot (1) and protected from above by the foolded cover (3). The device of the invention may be used not only to determine the inclination and cardinal points of surfaces but also to set objects, e.g. solar cells or collectors, at the best possible direction and inclination.

Inventors:
NAPETSCHNIG GEORG (AT)
Application Number:
PCT/AT1996/000138
Publication Date:
February 13, 1997
Filing Date:
July 31, 1996
Export Citation:
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Assignee:
NAPETSCHNIG GEORG (AT)
International Classes:
G01C9/36; G01C17/16; (IPC1-7): G01C17/16
Foreign References:
US3956831A1976-05-18
EP0026001A11981-04-01
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Claims:
Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Bestimmen der Neigung und der Himmelsrich¬ tung einer Fläche, gekennzeichnet durch einen Fußteil (1) zum Anlegen an die Fläche, deren Neigung und Himmelsrich¬ tung zu bestimmen ist, durch einen gegenüber dem Fußteil (1) um eine zum Fußteil (1) parallele Achse (99) ver¬ schwenkbaren Nivellierteil (2), dem eine Einrichtung (7) zum Bestimmen der Himmelsrichtung und eine Nivellierein richtung (8) zugeordnet sind, und durch eine Einrichtung ( 10) zum Bestimmen des Winkels zwischen dem Fußteil (1) und dem Nivellierteil (2).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nivelliereinrichtung eine Libelle (8) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Einrichtung zum Bestimmen der Himmelsrichtung ein Magnetnadelkompaß (7) ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bestimmen des Winkels zwischen dem Fußteil ( 1 ) und der Nivellierteil (2) ein Winkelmesser ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (7) zum Bestimmen der Himmelsrichtung und/oder die Nivelliereinrichtung (8) in dem plattenförmig ausgebildeten Nivellierteil (2) angeord net sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelgradskala (10) des Winkel¬ messers an einer am Fußteil (1 ) verschwenkbar gelagerten Platte (3) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußteil (1) eine im wesentlichen Uförmige Querschnittsform aufweist und daß der Steg (4) des Fußteils (1) die an der Fläche, deren Neigung und Himmelsrichtung zu bestimmen ist, anzulegende Auflageflä¬ che (12) bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nivellierteil (7) an den Schenkeln (5, 6) des Fußteils (1) im Bereich eines Endes des Fußteils (1) verschwenkbar gelagert ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) mit der Winkelgradein¬ teilung (10) als Deckel ausgebildet ist, der in der Ver¬ sorgungslage den zwischen die Schenkel (5, 6) des Fußtei¬ les (1) eingeschwenkten Nivellierteil (2) abdeckt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) mit der Winkelgradeinteilung (10) am freien Rand eines der beiden Schenkel (6) des Fußteils (1) um eine zur Ebene des Fußteils (1) parallele Achse (1111) verschwenkbar gelagert ist.
Description:
Vorrichtung zum Bestimmen der Neigung und der Himmelsrichtung einer Fläche

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den im einleiten¬ den Teil des unabhängigen Anspruches 1 genannten Merkmalen.

Häufig stellt sich das Problem, die Himmelsrichtung und die Neigung einer Fläche zur Horizontalen festzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der die Himmelsrichtung und der Neigungswinkel einer Fläche eines beliebigen Objektes einfach, rasch und gleichzeitig festgestellt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Himmelsrichtung und der Neigungswinkel einer Fläche oder eines beliebigen Objektes einfach, rasch und gleichzeitig festgestellt werden. Es genügt, die Vorrichtung mit dem Fußteil mit dessen Auflage- fläche - für gewöhnlich ist diese die Unterseite des Fußteils - auf die Fläche aufzulegen, deren Neigung und Himmelsrichtung zu bestimmen ist. Nun wird der Nivellierteil bei auf der Flä¬ che aufliegendem Fußteil so lange gegenüber dem Fußteil ver¬ schwenkt und/oder die Vorrichtung verdreht, bis die Nivellier- einrichtung anzeigt, daß der Nivellierteil horizontal ausge¬ richtet ist. An der im Nivellierteil vorgesehenen Einrichtung zum Anzeigen der Himmelsrichtung (im einfachsten Fall ein Kompaß) kann die Himmelsrichtung der Fläche abgelesen werden. Nun wird an der Einrichtung zum Bestimmen des Winkels, den der Nivellierteil mit dem Fußteil einschließt, der Winkel abgele¬ sen, welcher der Neigung der Fläche zur Horizontalen ent¬ spricht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch dazu benutzt wer-

den, einen Gegenstand mit einer seiner Flächen in eine vor¬ gegebene Himmelsrichtung und unter einem vorgegebenen Nei¬ gungswinkel zur Horizontalen auszurichten. Hiezu wird die erfindungsgemaße Vorrichtung durch Verschwenken des Nivellier- teils gegenüber dem Fußteil auf den gewünschten Winkel einge¬ stellt und auf die Fläche des Gegenstandes, die in die be¬ stimmte Richtung weisen und eine bestimmte Neigung haben soll, aufgelegt und der Gegenstand so lang bewegt, bis die Einrich¬ tung zum Bestimmen der Himmelsrichtung (der Kompaß) die vor- gegebene, gewünschte Himmelsrichtung anzeigt und die Nivel¬ liereinrichtung (im einfachsten Fall die Libelle) die hori¬ zontale Lage des Nivellierteils anzeigt.

Die die Auflagefläche bildende Unterseite des Fußteils kann mit einem rutschfesten Werkstoff belegt sein. Um bei unebene Flächen (Dächer usw.) eine genaue Bestimmung ihrer Himmels¬ richtung und ihrer Neigung zu erlauben, kann der Fußteil in eine großflächige Ansatzplatte eingesetzt werden, deren Unter¬ seite parallel zur Auflagefläche des Fußteils ausgerichtet ist.

Bevorzugte Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das Ausrichten von Sonnenkollektoren oder Sonnenzellen bei der Sonnenenergienutzung, das Einrichten von Gegenständen und Konstruktionen, die nach Himmelsrichtung und Neigung aus¬ gerichtet werden sollen, und bei Dachbauten.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Schrägansicht;

Fig. 2 die Vorrichtung von der Seite gesehen; und

Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem Fußteil 1, einem plattenförmigen Nivel¬ lierteil 2 und einer Deckelplatte 3.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Fußteil 1 als im we¬ sentlichen U-förmiger Bauteil ausgebildet und besitzt einen Steg 4, dessen Unterseite die auf der Fläche, dessen Neigung und Himmelsrichtung zu bestimmen ist, anzulegende Auflageflä¬ che 12 (Fig. 2) bildet, sowie zwei längslaufende vom Steg 4 senkrecht abstehende Schenkel 5 und 6. Der Nivellierteil 2 ist an den Schenkeln 5 und 6 um Lager 9 verschwenkbar gelagert, so daß der Nivellierteil 2 um eine zum Fußteil 1 parallele Achse verschwenkbar ist.

Im Nivellierteil 2 ist eine Einrichtung zum Anzeigen der Him¬ melsrichtung, im Ausführungsbeispiel ein Magnetkompaß 7, und eine Nivelliereinrichtung, im Ausführungsbeispiel eine Libelle 8 eingebaut. Mit Hilfe der Libelle 8 kann der Nivellierteil 2 durch Verschwenken um die Lager 9 und Verdrehen der Vorrich- tung bei auf der Fläche anliegender Auflagefläche 12 des Fu߬ teils 1 in die horizontale Lage ausgerichtet werden.

Die Deckelplatte 3 ist verschwenkbar an einem der beiden Schenkel 5, 6 des Fußteils 1, im gezeigten Ausführungsbeispiel am Schenkel 6, um eine durch zwei Schwenklager 11 bestimmte und zur Längserstreckung des Schenkels 6 und damit zur Aufla¬ gefläche 12 des Fußteils 1 parallele Achse gelagert. Die Dek- kelplatte 3 kann bei zwischen die Stege 5 und 6 des Fußteiles 1 eingeklappten Nivellierteil 2 auf den Nivellierteil 2 herun- tergeklappt werden kann, um den Kompaß 7 und die Libelle 8 zu schützen (raumsparende Versorgungs- und Transportstellung der Vorrichtung) .

Auf der Innenseite der Deckelplatte 3 ist zur von den Lagern 9 definierten Achse konzentrisch eine Winkelgradskala 10 (0° bis 90° ) vorgesehen, mit welcher der Winkel zwischen dem Nivel¬ lierteil 2 und dem Fußteil 1 bestimmt werden kann.

Der Kompaß 7 ist so justiert, daß die Nordrichtung "N" (oder die Südrichtung "S" ) dem Rand des Nivellierteils 2 zugeordnet

ist, im Bereich dessen der Nivellierteil 2 am Fußteil 1 ver¬ schwenkbar gelagert ist. Zum direkten Ablesen der Himmelsrich¬ tung ist die Gradeinteilung so gewählt, daß Westen bis +90°, Osten bis -90° und Süden gleich 0° entspricht. Freilich kann die Gradeinteilung auch 360°, statt wir im gezeigten Ausfüh¬ rungsbeispiel 180° umfassen.

Zum Bestimmen der Himmelsrichtung und der Neigung zur Horizon¬ talen einer Fläche wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Auflagefläche 12 des Fußteils 1 auf die Fläche aufgelegt, deren Neigung und Himmelsrichtung zu bestimmen ist. Nunmehr wird durch Verdrehen der Vorrichtung einerseits und Verschwen¬ ken des Nivellierteils 2 anderseits dieser horizontal ausge¬ richtet, was mit Hilfe der dem Nivellierteil 2 zugeordneten Nivelliereinrichtung (Libelle 8) ohne weiteres möglich ist. Sobald der Nivellierteil 2 genau horizontal ausgerichtet ist, kann die Himmelsrichtung am Kompaß 7 ohne Verändern der Lage der Vorrichtung und ohne Verändern der Ausrichtung ihrer Teile der Neigungswinkel an der Winkelgradskala 10 abgelesen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient nicht nur zum Bestimmen der Neigung und der Himmelsrichtung von Flächen, sondern kann auch dazu benutzt werden, Gegenstände, z.B. Sonnenzellen oder Sonnenkollektoren in die für den jeweiligen Zweck optimale (Himmels- )Richtung und Neigung auszurichten.

Die Lager 9 und allenfalls auch die Lager 11 sind beispiels¬ weise selbsthemmend oder entsprechend schwergängig, so daß sich eine eingestellte Schwenklage des Nivellierteils 2 oder der Deckelplatte 3 nicht unbeabsichtigt verändern kann.

Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielsweise wie folgt dargestellt werden:

Eine Vorrichtung zum Bestimmen der Neigung und der Himmels- richtung einer Fläche besitzt einen Fußteil 1, der auf die Fläche, deren Neigungs- und Himmelsrichtung zu bestimmen ist, aufzulegen ist. Die Vorrichtung besitzt weiters eine Nivel¬ lierplatte 2, die am Fußteil 1 verschwenkbar gelagert ist. Um die Nivellierplatte 2 horizontal auszurichten, ist in ihr eine Libelle 8 eingebaut. Weiters ist in der Nivellierplatte 2 ein

Kompaß 7 vorgesehen, an dem die Himmelsrichtung der Fläche, auf welche die Vorrichtung aufgesetzt worden ist, abgelesen werden kann. Um den Neigungswinkel zu bestimmen, ist an einer gleichzeitig als Deckel dienenden, gegenüber dem Fußteil 1 verschwenkbaren Platte 3 eine Winkelgradskala 10 vorgesehen, an welcher der Winkel zwischen der Nivellierplatte 2 und dem Fußteil 1 und somit der zu bestimmende Neigungswinkel der Fläche abgelesen werden kann.